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Trigénération – Valoriser du froid à partir de la production de biogaz
POLLUTEC 2014 - VILLAGE BIOGAZ Mardi 2 déc. 2014 - 11h30 / 12h15
AXIMA REFRIGERATION / GDF-SUEZ, CLARKE ENERGY
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Intervenants
Jérôme CHARMANT : Clarke Energy
Yann LARGOUËT : Axima Refrigeration
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Présentation Principe de la tri génération▫ Contexte▫ Applications
Dimensionnement ▫ Source chaude▫ Source froide▫ Gamme de puissances
Exemples▫ Séchage basse température ▫ Refroidissement de process
SOMMAIRE
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Société d’ingénierie, d’installation et de maintenance de solutions de valorisation de production de gaz
850 salariés dans le monde 120 salariés filiale France
Travaux et services en réfrigération, valorisation énergétique
65 Agences 1500 personnes
Présentation
COGÉNÉRATIONPURIFICATION
BIOGAZ
INSTALLATION
MAINTENANCE
INGENIERIE
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Contexte
Tri génération « renouvelable » : un modèle à créer pour la France Au niveau mondial : regain d’intérêt depuis les années
2000▫ Améliorer les performances▫ Elargissement de la gamme▫ Diversifier les usages (Froid ou PAC)
Accompagner la croissante Verte… Améliorer l’utilisation de la chaleur l’été et par temps
humide Production de froid d’origine renouvelable Améliorer la compétitivité des projets méthanisation Contribuer à atteindre les objectifs de la transition
énergétique (3*20%)5
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Définition Tri génération
Production simultanée d’électricité, de chaleur et de froid
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Définition Tri génération
Production simultanée d’électricité, de chaleur et de froid
42%
44% 56%
48%
biogaz
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Définition Tri génération
Production simultanée d’électricité, de chaleur et de froid
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Dimensionnement
Valorisation BIOGAZ
Sorption
RefrigerationStockageEnergie
RégulationRedondance
Un partenariat à construire entre décideurs / développeurs / constructeurs / installateurs
Projet
Source Disponibilité, Températures et
puissance
Besoins : Intermittence, Températures
et puissance
Micro RéseauxChaud et froid
Production Conso.Stable fluctuante
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Dimensionnement
L’ ANALYSE DES BESOINS ….
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… CORRÉLÉS À LA PUISSANCE THERMIQUE DISPONIBLE
Dimensionnement
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Dimensionnement
PROJET METHANISATION - 637 kWéType de moteur : J312 D25 DmaxDébit gaz nominal moyen (Nmᶟ/h) : 295 286,91Teneur en CH4 (%) : 55,0Puissance primaire (kWpci) : 1622,5Teneur en H2 S (ppm) : 0Effluents d'élevage (%) : 100%Quantité thermique valorisé 100%Dipsonibilté moteur 95,0%Bridage moteur non 1622,5
1 578INJECTION EN BASSE TENSION non
Charge moteur (%) 103,1%
Moteur 1
Caractéristiques techniques moteur réelles
Données de base du projet
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Dimensionnement
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Températures Sources froides
SéchageRafraichissementClimatisationDistributionLogistique -Stockage -Fabrication -
Du Froid…mais pour faire QUOI ?
Des usages multiples
Fonction des températures et des hygrométries
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La production de froid Actuellement, la production de froid est liée à la compression mécanique de vapeur
▫ Consommateur d’électricité ▫ Utilisation d’un fluide frigorigène (à fort GWP)▫ Impact environnemental important
Demain, favoriser la production de froid par l’utilisation de chaleur perdue
Solvant/fluide frigorigèneSorptionSource
ChaleurEau chaude
FuméesVapeur
Liquide(absorption)
LiBr/H2O
H20/NH3
Solide(Adsorption)
Zeolithe/H20
Applications
Climatisation>+5°C et >15kWf
Froid >-60°C et >50kWf
Climatisation>+5°C et <100kW
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Comment ca marche ?LiBr/H20 Simple effet
1. Condenseur 2. Frigorigène en phase vapeur 3. Générateur 4. Eau de refroidissement (27/32°C) 5. Frigorigène en phase liquide 6. Solution concentrée 7. Source de chaleur (90/80°C) 8. Eau glacée 9. Eau de refroidissement (12/7°C) 10. Evaporateur 11. Absorbeur 12. Pompe de l’absorbant
L’eau de refroidissement (peut être revalorisé) : préchauffage d’ECS ou chauffage basse température
1kW
0,7kW
1,7kW
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Performances
Une solution pertinente lorsque la chaleur est disponible
Sorption Solide Liquide Liquide LiquideSimple Effet Double effet
Couples Zeolithe/H2O LiBr/H20 LiBr/H20 H20/NH3Température de source chaude
60-90 °C 75-110 °C 140-190°C 80-110 °C
Température de source refroidissement (dissipation)
23-32°C 20-34°C 25-32°C 10-40°C
Température de source froide
5-20°C 5-20°C 5-20°C -60°C - +5°C
Gamme de puissance 10 -430 kW 15kW-10 MW 350kW-2 MW 50kW – 5 MWCOP nominal 0, 5-0, 7 0,5-0,7 0,8-1,2 0, 2-0, 8
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Gamme de puissance (à valoriser)
5kW 30kW 100kW 250kW 2MW 5MW
Fermes/élevages/circuits courts
Climatisation/Stockage/Laboratoires
Industrie Agro/datas centers
Adsorption
Absorption
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EXEMPLE : Séchage basse température La valeur nutritionnelle et les propriétés organoleptiques de produits se conservent mieux à faible Hr (et ventilées à des T°<40°C)Ex. Fourrages, céréales
Refroidissement + chauffage = déshumidification
Friigotec Gmbh Baumgartner, FAT
Indépendance des T° et Hr extérieures et zones géographiquesAmélioration du facteur VProductivité amélioré (Quantité et qualité de fourrages)19
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EXEMPLE : Refroidissement Eau de process
▫ 100kW à +1/-5°CUtilisation 3 500heures
Un TRI estimé entre 4 et 8 ans dépend de la situation géographique, du site et de la valorisation énergétique totale, du niveau de redondance.
Froidelectrique
Froidrenouvelable
Puissance Source chaude - 198kW
Puiss electrique 38,8kW 7kW
Regime d'eau - 95/85°C
puissance froid 98,4kW 100kW
Fluide frigorigène R134a R718 (H2O)
Puissance dissipationCondensation 137,2kW 298kW
Regime dissipation +45°C +25/+30°C
Gain électrique 319 900 kWh
Valorisation energetique 693 000 kWh
Si 0,07€/kWh 22 393 €
Si metha 350kW 9 200 €
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CONCLUSION :
TRIGENERATION « Renouvelable »
Ouvre la voie à de nombreuses et de nouvelles applications
Intérêts sanitaires, économiques et écologiques
Une vraie cohérence sur des projets méthanisation
À étudier au cas par cas !
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Merci de votre attention !
Jérôme CHARMANT, Ingénieur commercial Biogaz
Tél. 04 42 90 75 75 [email protected]
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Yann LARGOUËT, Responsable Développement Région Ouest
Tél. 06.18.01.31.57 [email protected]
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www.biogazvallee.com
Biogaz Vallée®2, rue Gustave Eiffel - CS90601
10901 TROYES Cedex 9tél. : 03 25 74 07 27
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